KR100417921B1 - 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 - Google Patents

캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 유리기판의 상부에 복수의 양극 전극라인들을 형성하는 단계와; 상기 양극 전극라인들과 유리기판의 상부에 절연막을 형성하는 단계와; 상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 복수의 개구들을 형성하는 단계와; 상기 복수의 개구들 사이의 절연막 상부에 외부의 전원과 연결되는 제 1 음극 전극라인들을 형성하는 단계와; 상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하는 단계와; 상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인 상부에 유기물막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되도록 상기 증착된 유기물막들의 상부에 제 2 음극 전극라인을 형성하는 단계로 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이를 제조한다.
따라서, 본 발명은 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

캔리스 유기 전계 발광 디스플레이{Canless Organic Electro Luminescence Display}
본 발명은 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이에 관한 것이다.
유기 이엘소자를 이용한 유기 전계발광 디스플레이(OELD: Organic Electro Luminescence Display)는 상용화된 액정디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display)에 비하여 30,000배 이상 빠른 응답 속도를 가지고 있어, 동영상 구현이 가능하고 자체적인 발광소자로 시야각이 넓고 높은 휘도를 낼 수 있는 장점을 가지고 있다.
이러한 유기 이엘소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(1)위에 양극전극(2)이 형성되고, 그 위에 유기층(3)이 형성되고, 유기층(3)의 상부에 음극전극(4)이 형성되어 있으며, 상기 양극전극(2)과 음극전극(4)은 전원(5)과 연결되게 구성되어 있다.
이렇게 구성된 이엘소자의 유기층은 발광층을 포함하고 있어야하고, 발광효율을 향상시키기 위하여 전자수송층, 전자주입층 및 정공수송층과 정공주입층이 포함된다. 상기 양극전극(2)에는 (+)전압을 인가하고, 음극전극(4)에는 (-)전압을 인가하도록 전원(5)과 연결되어 있다.
상기 양극전극(2)에 (+)전압이 인가됨과 동시에 전원(5)에 의한 음극전극(4)에 (-)전압이 인가되면, 상기 양극전극(2)을 통하여 정공이 상기 유기층(3)으로 공급되고, 상기 유기층(3)에 존재하는 정공주입층과 정공수송층을 통하여 발광층에 도달한다. 그리고, 상기 음극전극(4)의 전자가 상기 유기층(3)으로 공급되고, 상기 유기층(3)에 존재하는 전자주입층과 전자수송층을 통하여 발광층에 도달한다. 상기 유기층(3)의 발광층에서는 주입된 정공과 전자가 재결합을 하면서 빛을 발광하게 되고, 기판을 통하여 외부로 전달이 된다.
도 2는 종래에 의한 외부에서 유기층에 침입하는 수분을 차단하기 위한 캔이 밀봉된 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도로써, 기판(11)의 상부에 애노드(12)가 형성되어 있고, 이 애노드(12)의 상부에는 유기층(13)이 형성되고, 그 유기층(13)의 상부에 캐소드(14)가 형성되어 유기 이엘소자를 형성한다.
그리고, 상기 유기층(13)과 캐소드(14)의 주변에는 애노드(12)의 극성을 차단하는 절연층들(15)이 형성되며, 이 절연층들(15)의 상부에는 음극분리 격벽(16)들이 형성되어 있다.
더불어, 외부로부터 유기층(13)에 수분의 침투를 차단하기 위하여 캔(17)이 상기 유기층(13), 캐소드(14) 및 음극분리 격벽(16)들을 감싸며, 상기 애노드(12)상부에 봉지제(18)로 밀봉되어 있다. 또한, 상기 캔(17)의 내부에는 유기층(13)에 침투되는 수분을 흡수하는 흡수제(19)가 포함되어 있다.
이와 같은 종래의 유기 전계 발광 디스플레이의 유기층을 외부로부터 수분에서 보호하기 위한 캔이 봉지된 구조는 제조하는 장비가 복잡하며, 장비의 가격이 고가이며, 이로 야기되는 공정도 많아진다.
결정적으로, 제조가 완성된 유기 전계 발광 디스플레이의 두께도 캔의 두께만큼 두꺼워져 경박단소화를 달성할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 단순한 진공 챔버내에서 일련의 제조 공정만으로 유기물에 침투하는 습기를 완전히 차단할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 유리기판의 상부에 복수의 양극 전극라인들을 형성하는 단계와;
상기 양극 전극라인들의 상부에 절연막을 형성하는 단계와;
상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 복수의 개구들을 형성하는 단계와;
상기 복수의 개구들 사이의 절연막 상부에 제 1 음극 전극라인들을 형성하는 단계와;
상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하는 단계와;
상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인 상부에 유기물막들을 형성하는 단계와;
상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되도록 상기 유기물막들의 상부에 제 2 음극 전극라인들을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이의 제조방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 유리기판의 상부에 형성된 복수의 양극 전극라인들과;
상기 양극 전극라인들의 상부에 형성된 절연막과;
상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 형성된 복수의 개구들과;
상기 복수의 개구들 사이의 상기 절연막 상부에 형성되어 외부의 전원과 연결되는 제 1 음극 전극라인들과;
상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 형성된 격벽층과;
상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인들의 상부에 형성된 유기물막과;
상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되어 상기 유기물막들의 상부에 형성된 제 2 음극 전극라인들로 이루어짐을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이가 제공된다.
도 1은 일반적인 유기 전계 발광 소자의 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래에 의한 외부에서 유기층에 침입하는 수분을 차단하기 위한 캔이 밀봉된 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 단위 셀을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 양극 상부에 격벽층이 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 타 실시예에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
21 : 유리기판 22 : 양극 전극라인
23 : 절연막 24 : 제 1 음극라인
25 : 격벽 26 : 유기막층
27 : 제 2 음극라인
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 단위 셀을 도시한 단면도로써, 유리기판(21)의 상부에 형성된 양극 전극라인(22)과; 상기 양극 전극라인(22)의 상부에 형성된 절연막(23)과; 상기 양극 전극라인(22)이 노출되도록 상기 절연막(23)에 형성된 개구와; 상기 절연막(23) 상부에 형성된 제 1 음극 전극라인(24)과; 상기 제 1 음극 전극라인(24)의 상부에 형성된 격벽층(25)과; 상기 개구에 의해 노출된 양극 전극라인(22) 상부에 형성된 유기물막(26)과; 상기 제 1 음극 전극라인(24)의 측면을 감싸고, 상기 격벽층(25)과 이격되어 상기 유기물막(26)의 상부에 형성된 제 2 음극 전극라인(27)으로 구성되어 있다.
유기 전계 발광 디스플레이를 제조하기 위해서는, 상기의 단위 셀들을 복수개로 어레이하여 형성하면 된다.
따라서, 상기 양극과 음극 전극라인(24,27)들도 상기 유리기판(21)의 상부에 복수개로 형성하며, 상기 절연막(23)은 상기 양극 전극라인이 노출되는 복수의 개구들을 갖도록 상기 양극 전극라인들의 상부에 형성한다.
상기 복수의 개구들 사이의 상기 절연막 상부에는 상기 제 1 음극 전극라인(24)을 복수개로 형성한다. 이 제 1 음극 전극라인(24)은 외부로 전원과 연결되어 상기 제 2 음극 전극라인(27)에 전원을 공급하게 된다.
그리고, 상기 격벽층(25)은 상기 절연막에 형성된 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부 및 상기 절연막 상부에 형성하고, 상기 유기물막도 상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인들의 상부에 각각 형성하면 유기 전계 발광 디스플레이가 제조되는 것이다.
이렇게 각 구성요소들을 복수로 형성하는 것은, 유리 기판의 상부의 일련의 패터닝 공정을 위한 통상적인 사진 식각 공정을 수행하면 된다.
일 예로, 상기 절연막(23)은 포토레지스트를 스핀코팅하고, 사진식각공정으로 개구를 형성하고, 상기 절연막(23)은 1000 ~ 30000Å의 두께 범위를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제 2 음극 전극라인(27)을 형성할 때, 상기 유기물막(26)을 완전히 덮도록, 써멀 이베퍼레이터(Thermal evaporator)나 이빔 이베퍼레이터(E-beam evaporator)를 이용하여 증착한다.
상기 증착된 제 2 음극 전극라인(27)이 상기 유기물막을 완전히 덮기 위해서는, 상기 유리기판을 회전시킴과 동시에 박막을 형성할 입자를 상기 유리기판 면을 기준으로 경사지게 상기 유기물막에 입사시키면서, 상기 제 2 음극 전극라인(27)을 형성하면 가능하다.
이렇게 상기 제 2 음극 전극라인(27)이 상기 유기물막을 완전히 덮으면, 완성된 본 발명의 유기 전계 발광 디스플레이는 외부로부터 침입하는 습기를 차단하게 된다.
또한, 상기 제 2 음극 전극라인(27)은 이베버레이팅를 수행하여 보호 음극 전극라인을 형성한 다음, 상기 보호 음극 전극라인의 상부에 스퍼터링으로 메인 음극 전극라인을 형성한다.
이렇게 상기 제 2 음극 전극라인을 형성하면, 스퍼터링 공정으로부터 상기 유기물막(26)을 보호할 수 있게 되는 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 양극 상부에 격벽층이 형성된 상태를 도시한 도면으로써, 상기 양극 전극라인(22)들의 상부에 격벽층이 바둑판모양으로 형성되어 있는 상태만 나타내기 위하여, 단순히 도시한 것이다.
물론, 상기 격벽층(25)은 전술한 바와 같이, 제 1 음극 전극라인들이 형성되어 있는 영역에는 제 1 음극 전극라인들 상부에 형성되고, 상기 제 1 음극 전극라인들이 형성되어 있지 않는 영역에는 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하며, 이 격벽층(25)은 절연막에 형성된 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 형성되어, 결국, 격벽층(25)은 하나의 단위 픽셀 주위에 형성되는 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 타 실시예에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도로써, 상기 격벽층은 제 1 음극 전극라인(24)의 상부에 SiO2(31), SiON(32)와 SINx(33)가 적층되어 있는 상태를 나타내고 있다.
본 발명의 타 실시예에서는 SiO2(31), SiON(32)와 SINx(33) 중 선택된 적어도 둘 이상을 식각속도를 고려하여 2층, 3층,..,n층 등의 다층막으로 적층하여 격벽층을 형성할 수 있다.
이러한, 상기 격벽층은 SiO2, SiON와 SINx 중 선택된 어느 하나를 스퍼터링또는 다른 진공 증착방법으로 증착할 수도 있고, 식각 속도가 다른 절연막을 다층으로 적층하여 형성할 수도 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 하여 경박화를 달성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. 유리기판의 상부에 복수의 양극 전극라인들을 형성하는 단계와;
    상기 양극 전극라인들의 상부에 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 복수의 개구들을 형성하는 단계와;
    상기 복수의 개구들 사이의 절연막 상부에 제 1 음극 전극라인들을 형성하는 단계와;
    상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하는 단계와;
    상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인 상부에 유기물막들을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되도록 상기 유기물막들의 상부에 제 2 음극 전극라인들을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽층은 SiO2, SiON와 SINx 중 선택된 어느 하나를 스퍼터링 혹은 다른 진공 증착방법으로 증착하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽층은 식각 속도가 다른 절연막을 다층으로 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽층은 SiO2, SiON와 SINx 중 선택된 적어도 둘 이상을 적층하여 다층막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막은 포토레지스트를 스핀코팅하고, 사진식각 공정으로 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 절연막의 두께는 1000 ~ 30000Å인 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 음극 전극라인을 형성하는 단계는 이베버레이팅를 수행하여 보호 음극 전극라인을 형성한 다음, 상기 보호 음극 전극라인의 상부에 스퍼터링으로 메인 음극 전극라인을 형성하여 상기 제 2 음극 전극라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 음극 전극라인을 형성하는 단계는, 상기 유기물막을 완전히 덮도록 유기물막들의 상부에 써멀 이베퍼레이터(Thermal evaporator)나 이빔 이베퍼레이터(E-beam evaporator)를 이용하여 증착하되,
    상기 유리기판을 회전시킴과 동시에 입자를 상기 유리기판 면을 기준으로 경사지게 입사시켜서, 상기 제 2 음극 전극라인(27)을 형성하는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이 제조방법.
  9. 유리기판의 상부에 형성된 복수의 양극 전극라인들과;
    상기 양극 전극라인들의 상부에 형성된 절연막과;
    상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 형성된 복수의 개구들과;
    상기 복수의 개구들 사이의 상기 절연막 상부에 형성되어 외부의 전원과 연결되는 제 1 음극 전극라인들과;
    상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와상기 절연막 상부에 형성된 격벽층과;
    상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인들의 상부에 형성된 유기물막과;
    상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되어 상기 유기물막들의 상부에 형성된 제 2 음극 전극라인들로 이루어진 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절연막은 포토레지스트이며,
    그 절연막의 두께는 1000 ~ 30000Å인 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부의 전원과 연결된 제 1 음극 전극라인들의 각 쌍은 전원을 공급하기 위하여 하나의 제 2 음극 전극라인과 전기적으로 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이.
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